蝕刻裝置及蝕刻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生成等離子體并使用該等離子體來對基材的表面進行處理的蝕刻裝置及蝕刻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種蝕刻裝置，該蝕刻裝置將處理氣體導(dǎo)入腔室內(nèi)，并且對腔室內(nèi)的電極施加高頻電力來形成高頻電場，通過該高頻電場生成處理氣體的等離子體，以對基材的主面實施處理。
[0003]例如，專利文獻1中公開一種蝕刻裝置，該蝕刻裝置具有電感耦合天線，使用通過該電感親合天線生成的電感親合等離子體(Inductively Coupled Plasma，以下簡稱為ICP)，對基材的主面施加處理。
[0004]專利文獻1:日本特許第3751909號公報
[0005]專利文獻2:日本特開2010-205967號公報
[0006]一般來說，在這種等離子體蝕刻技術(shù)中，以提高蝕刻速率為技術(shù)課題。例如，在專利文獻2中公開有通過調(diào)節(jié)導(dǎo)入腔室內(nèi)的處理氣體的條件(處理氣體的種類、多種處理氣體的混合比例等)來提高蝕刻速率的技術(shù)。
[0007]但是，在如專利文獻2那樣從提高蝕刻速率的觀點考慮來設(shè)定處理氣體的條件的方式中，在從其他觀點考慮變更了處理氣體的條件的情況下，出現(xiàn)蝕刻速率降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供不依賴于處理氣體的條件等而能夠提高蝕刻速率的蝕刻裝置及蝕刻方法。
[0009]本發(fā)明的第一方式的蝕刻裝置是對基材的主面實施處理的蝕刻裝置，其特征在于，具有:腔室；分隔構(gòu)件，設(shè)置在所述腔室內(nèi)，并用于規(guī)定一側(cè)開放的處理空間；氣體供給部，向所述處理空間供給氣體；等離子體生成部，在所述處理空間內(nèi)生成等離子體；高頻電力供給部，向所述等離子體生成部供給高頻電力；保持機構(gòu)，以將所述主面配置在所述處理空間的所述一側(cè)的方式來保持所述基材；電極，通過電氣絕緣構(gòu)件被支撐在所述腔室內(nèi)，且配置于處理空間；以及脈沖電壓供給部，向所述電極反復(fù)施加包含正電壓的脈沖電壓。
[0010]本發(fā)明的第二方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第一方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述等離子體生成部設(shè)置在所述處理空間內(nèi)，所述電極的至少一部分與所述等離子體生成部相比，配置在離所述主面近的位置。
[0011]本發(fā)明的第三方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第二方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述電極具有第一部分，所述第一部分覆蓋所述分隔構(gòu)件的所述一側(cè)的端部。
[0012]本發(fā)明的第四方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第三方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述電極具有第二部分，所述第二部分沿著所述分隔構(gòu)件的所述處理空間側(cè)的壁面延伸。
[0013]本發(fā)明的第五方式的蝕刻裝置是對基材的主面施加處理的蝕刻裝置，其特征在于，具有:腔室；導(dǎo)電性的分隔構(gòu)件，通過電氣絕緣構(gòu)件支撐在所述腔室內(nèi)，用于規(guī)定一側(cè)開放的處理空間；氣體供給部，向所述處理空間供給氣體；等離子體生成部，在所述處理空間內(nèi)生成等離子體；高頻電力供給部，向所述等離子體生成部供給高頻電力；保持機構(gòu)，以將所述主面配置在所述處理空間的所述一側(cè)的方式來保持所述基材；脈沖電壓供給部，向所述分隔構(gòu)件反復(fù)施加包含正電壓的脈沖電壓。
[0014]本發(fā)明的第六方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第一方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，具有使所述基材電接地的接地部。
[0015]本發(fā)明的第七方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第六方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述接地部具有:接地電極，與所述基材的所述主面中的不成為所述處理的對象的非處理區(qū)域電接觸；絕緣性的密封部，受到將所述接地電極按壓于所述基材的方向的作用力；接地線，其一端與所述接地電極連接，另一端接地。
[0016]本發(fā)明的第八方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第一方式至第七方式中任一項的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述脈沖電壓的重復(fù)周期內(nèi)的時間平均值為正。
[0017]本發(fā)明的第九方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第一方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述保持機構(gòu)是能夠保持并搬運所述基材的機構(gòu)。
[0018]本發(fā)明的第十方式的蝕刻裝置在本發(fā)明的第一方式的蝕刻裝置的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述等離子體生成部具有小于一圈的至少一個電感耦合天線。
[0019]本發(fā)明的第^^一方式的蝕刻方法，在處理空間內(nèi)生成等離子體，并使用所述等離子體對基材的主面實施處理，所述處理空間在腔室內(nèi)形成，并且一側(cè)開放，其特征在于，
[0020]所述蝕刻方法包括:
[0021]保持工序，以將所述主面配置在所述處理空間的所述一側(cè)的方式來保持所述基材；
[0022]等離子體生成工序，通過配置在所述處理空間內(nèi)的等離子體生成部來生成等離子體；
[0023]脈沖電壓供給工序，對電極反復(fù)施加包含正電壓的脈沖電壓，所述電極通過電氣絕緣構(gòu)件支撐在腔室內(nèi)，且配置于處理空間，
[0024]所述等離子體生成工序與所述脈沖電壓供給工序在時間上同時進行。
[0025]本發(fā)明的第十二方式的蝕刻方法在本發(fā)明的第十一方式的蝕刻方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述電極是導(dǎo)電性的分隔構(gòu)件，所述分隔部件將所述腔室的內(nèi)部分隔，以規(guī)定所述處理空間。
[0026]本發(fā)明的第十三方式的蝕刻方法在本發(fā)明的第十一方式或第十二方式的蝕刻方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述保持工序中，以將所述主面配置在所述處理空間的所述一側(cè)的方式來保持并搬運所述基材。
[0027]在本發(fā)明的第一方式至第十三方式中，在腔室內(nèi)規(guī)定的處理空間內(nèi)生成等離子體，并且，向電極(或者導(dǎo)電性的分隔構(gòu)件)反復(fù)施加包含正電壓的脈沖電壓，所述電極通過電氣絕緣構(gòu)件支撐在腔室內(nèi)，并配置于處理空間。由此，等離子體中的離子被加速，并從處理空間的開放部位向作為處理對象的基材飛翔。結(jié)果，因為被加速的離子與基板的主面發(fā)生碰撞，所以不依賴處理氣體的條件等，使蝕刻速率提高。
[0028]特別是，在本發(fā)明的第六方式中，作為處理對象的基材電接地。由此，有效地防止了在蝕刻處理中向基材的被處理主面飛翔的離子或電子因與該被處理主面的帶電之間的斥力而減速，能夠進一步提尚蝕刻速率。
【附圖說明】
[0029]圖1是示意性地示出第一實施方式的蝕刻裝置1的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0030]圖2是示出蝕刻裝置1中的處理空間V的周邊部的局部立體圖。
[0031]圖3是示出在脈沖電壓供給工序中施加的脈沖電壓的波形的一個例子的圖。
[0032]圖4是示意性地示出第二實施方式的蝕刻裝置1A的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0033]圖5是詳細地示出蝕刻裝置1A中電極的周邊部的局部立體圖。
[0034]圖6是示意性地示出第三實施方式的蝕刻裝置1B的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0035]圖7是詳細地示出蝕刻裝置1B中電極的周邊部的局部立體圖。
[0036]圖8是示意性地示出第四實施方式的蝕刻裝置1C的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0037]圖9是詳細地示出蝕刻裝置1C中電極的周邊部的局部立體圖。
[0038]圖10是示出基板S及安裝在基板S上的接地部120的結(jié)構(gòu)的分解圖。
[0039]圖11是示出接地部120安裝在基板S的狀態(tài)的仰視圖。
[0040]圖12是從圖11的A-A剖面來看的剖視圖。
[0041]圖13是從圖11的B-B剖面來看的剖視圖。
[0042]其中，附圖標記說明如下:
[0043]1、1A、1B 蝕刻裝置
[0044]100 腔室
[0045]2搬運結(jié)構(gòu)
[0046]3、3A、3B 分隔構(gòu)件
[0047]4等離子體處理部
[0048]41電感耦合天線
[0049]5絕緣板
[0050]50絕緣構(gòu)件
[0051]6氣體供給部
[0052]7排氣部
[0053]8A、8B 電極
[0054]81脈沖電源
[0055]120接地部
[0056]121接地電極
[0057]122密封部
[0058]123接地線
[0059]124固定構(gòu)件
[0060]P被處理部位
[0061]S 基板
[0062]V處理空間
【具體實施方式】
[0063]下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在附圖中對具有相同的結(jié)構(gòu)及功能的部分標注相同的附圖標記，在下述說明中省略對其重復(fù)說明。并且，以下的實施方式是將本發(fā)明具體化的一個例子，并非是限定本發(fā)明的技術(shù)范圍的事例。另外，在附圖中，為了易于理解，有時會將各部分的尺寸或數(shù)字夸張或簡化后進行圖示。另外，在一部分的附圖中，為了說明方向，標注有XYZ正交坐標軸。該坐標軸中的+Z方向顯示鉛垂向上的方向，XY平面是水平面。
[0064]< 1第一實施方式>
[0065]< 1.1蝕刻裝置1的結(jié)構(gòu)>
[0066]圖1是示意性地示出第一實施方式的蝕刻裝置1的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖2是示出蝕刻裝置1中的處理空間V的周邊部的局部立體圖。
[0067]蝕刻裝置1是如下裝置，即:在腔室100內(nèi)形成的